Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Cтатья знакомит учащихся с понятием «биосфера» как гигантской экологической системой земного шара. Рассматривается структура биосферы, выявляются ее функции, выделяются границы биосферы, роль живого вещества в биосфере....
16 10 2026 11:16:58
Данная разработка является моим педагогическим дебютом, в том числе и в конкурсных программах. Так что буду очень признательна коллегам за рекомендации и пожелания.
Проживание в условиях крайнего севера заставляет с большим вниманием относится к изучению эндокринной системы человека. Поэтому проблемный урок весьма актуален.
Реализация целей урока проходит поэтапно. Этому способствует постановка проблемы, использование групповой формы работы, подготовленные рабочие листы и использование технических средств обучения. Проведение урока с демонстрацией учебной презентации на мультимедийной доске стимулирует интерес к изучаемому материалу. Использование видеофрагментов облегчает понимание процесса действия гормонов на клеточном уровне. На завершающем этапе урока целесообразно обсудить возможные причины нарушения работы желез....
15 10 2026 2:27:41
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
14 10 2026 15:34:48
Предлагаемый урок-пpaктикум включает в себя элементы экологической экспертизы, формирующей у учащихся умения исследовательской деятельности. Его можно провести в период проведения недели географии, биологии, экологии. Урок формирует компетентности в области разумного природопользования и сохранения окружающей среды....
13 10 2026 2:35:10
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
12 10 2026 11:44:45
Цель урока: изучить особенности соединения костей, их значение; закрепить изученный материал по строению скелета и особенностям костной ткани; развивать навык оказания первой помощи при различных нарушениях целостности скелета; развивать знания учеников о значении физкультуры, важности соблюдения правил гигиены; осуществлять профессиональную ориентацию, пропаганду ЗОЖ, прививать интерес к изучаемой теме, предмету....
11 10 2026 14:46:26
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
10 10 2026 11:17:23
В ходе урока учащиеся знакомятся с различными теориями, объясняющими происхождение человека, приводят доказательства.. Для более плодотворной работы используются опopно-информационные листы.
...
09 10 2026 1:18:51
Клеточный центр (или центросома) — не мембранная органелла, которая находится в центре клетки, рядом с ядром. Отсюда и пошло название органоида. Присутствует только у низших растений и животных; высшие растения, грибы и некоторые простейшие лишены его....
08 10 2026 8:35:43
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
План занятия с целью формирования представления о многообразии живых организмов на территории России. Сопровождается мультимедийной презентацией....
07 10 2026 5:40:36
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
06 10 2026 18:59:46
Урок обобщения и систематизации знаний по темам "Кровообращение " и "Дыхание" в 8-м классе в виде проектной деятельности. Учащиеся, изучив эти темы, обязаны знать особенности строения и функции систем и их взаимосвязь. На уроке проверяются знания по теме в виде тестирования и выполнения задания группой.
В ходе деятельности происходит развитие ряда важных психологических хаpaктеристик личности учащихся: психических свойств, таких как память, вербальная и образная, произвольное внимание, сочувствие, эмпатия, коммуникативность, воображение, ясность речи....
05 10 2026 8:42:28
Это урок промежуточного повторения и контроля знаний, проводится после изучения всех планет Солнечной системы. Урок проходит в игровой форме. Большое количество репродуктивных заданий и подсказок на доске поможет справиться с материалом даже самому учащемуся.
...
04 10 2026 16:47:49
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
03 10 2026 14:35:59
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
02 10 2026 2:35:43
Урок носит мировоззренческий аспект, позволяет учащимся соединить воедино знания, полученные на уроках естественно-гуманитарного цикла. Синтез информации позволяет учащимся на более доступном уровне понять сущность природных явлений и явлений языка. Использование различных форм работы позволяет поддерживать на высоком уровне познавательную деятельность учащихся. Использование личностно ориентированного подхода позволяет добиться более высокого качества обучения....
01 10 2026 4:50:22
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
30 09 2026 11:33:55
Представлен конспект урока экологии в 10-м классе по теме "Экологические факторы"....
29 09 2026 2:44:53
Урок знакомит учащихся с различными гипотезами о возникновения Земли; учеными, внесшими вклад в основу современного представления о происхождении Солнечной системы, в том числе Земли. Цель урока: обобщение и систематизация учебного материала в ходе самостоятельной работы с литературным источником....
28 09 2026 20:18:54
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Урок включает презентацию продуктов самостоятельной поисковой деятельности учеников, дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками.
...
27 09 2026 3:48:21
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
26 09 2026 21:32:55
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок способствует развитию познавательного интереса к окружающему миру и природе Севера Дальнего Востока. Учащиеся овладевают эколого-биологическими дополнительными знаниями, которые станут для них в настоящем и будущем основами для разумного отношения к природе....
25 09 2026 6:30:34
Представленный элективный курс предназначен для учащихся естественнонаучного или химико-биологического профиля обучения.
Программа предназначена для учащихся 9-го класса, выбирающих дальнейший профиль обучения в старшей школе.
Цель данного элективного курса — создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора естественнонаучного профиля обучения. Достичь этого предлагается путем знакомства девятиклассников с методами самоконтроля за своим здоровьем....
24 09 2026 16:23:32
Целью урока является формирование знаний о семействе лилейных растений. Урок построен с учетом психофизических возможностей и способностей учащихся с ограниченными возможностями здоровья. Учитывая умственную пассивность учащихся, связанную с инертностью нервных процессов и другими недостатками психики, на уроке использовано самостоятельное нахождение знаний учащимися из различных источников: при работе с учебником, дополнительной литературы, при выполнении пpaктической работы....
23 09 2026 18:42:15
Урок знакомит с анатомическим строением органов дыхания. Ученики убеждаются в том, что особенности строения связаны с выполняемыми функциями....
22 09 2026 2:44:42
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
21 09 2026 23:36:55
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
20 09 2026 21:42:38
В статье представлен конспект урока, на котором особое внимание уделено формированию научного мировоззрения на основе выявления связей организма клещей со средой обитания, строения органов с выполняемой функцией. Патриотическое воспитание осуществляется на примере роли ученых (Мариковский И.П., Павловский Е.П.) в изучении паукообразных. Экологическое воспитание достигается через формирование ответственного отношения к природе, а также через ознакомление со здоровьесберегающими функциями....
19 09 2026 14:17:54
Урок проводится в форме групповой работы учащихся в трех направлениях: биологическом, лингвистическом, культурологическом и литературном. Целью данного урока является всестороннее развитие учащихся, которому способствует интеграция предметов, повышение их мотивации к овладению знаниями, пробуждение интереса к научной и творческой деятельности....
18 09 2026 20:23:38
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
17 09 2026 4:47:10
Данная работа предлагает проведение нестандартного урока по теме "Вода" (учебник для 5-го кл. "Природа. Неживая и живая": В.М.Пакулова, Н.В.Иванова) с целью активизации познавательной деятельности учащихся. Основа урока – групповая игра. В ходе урока дети узнают много нового материала, преподнесенного в занимательной форме, учатся бережному отношению к воде. Информация, полученная на этом уроке, легко воспринимается учащимися и надолго остается в их памяти....
16 09 2026 19:34:33
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
15 09 2026 1:24:49
Областная экологическая акция «Живи, лес!» была проведена с целью привлечения внимания учащихся к проблемам сохранения, восстановления и преумножения российских лесов и активизации природоохранной деятельности школьников Кемеровской области....
14 09 2026 18:53:58
Урок является заключительным в теме «Происхождение и эволюция человека». Задачи урока: сформировать знания о биологических особенностях человеческих рас, анализ причин их возникновения, понятия о единстве происхождения и биологической равноценности человеческих рас.
...
13 09 2026 3:42:44
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
12 09 2026 9:28:15
В статье рассматриваются вопросы повышения качества образования и улучшения подготовки к ЕГЭ применительно к упомянутой теме....
11 09 2026 13:15:52
В современном обществе для системы образования все более хаpaктерными становятся такие принципиально новые черты, как динамизм и вариативность. Все большее значение в жизни приобретают коммуникативные умения, способность к моделированию ситуаций, приобретению опыта ведения диалога, дискуссий, приобщению к творческой деятельности. В то же время наблюдается снижение интереса к учебе, интеллектуальная пассивность. Этим и объясняется все более настойчивое внимание учителя к использованию методов и приемов, требующих активной мыслительной деятельности....
10 09 2026 18:44:45
Переходные формы — археоптерикс и археорнис — в виде ископаемых остатков (отпечатков) обнаружены в верхнеюрских отложениях....
09 09 2026 21:34:29
Цель мероприятия: помочь учащимся осознать пагубность зависимости от психоактивных веществ и ее последствий....
08 09 2026 3:13:25
Сальмонеллезом болеют чаще молодые собаки, однако есть вероятность заражения взрослых особей. Инфекцию нельзя предупредить вакцинацией....
07 09 2026 4:49:36
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
06 09 2026 6:39:39
Урок расширяет представления об опopно-двигательной системе человека и способах оказания первой доврачебной помощи при растяжении связок, вывихах суставов и ушибах....
05 09 2026 15:12:57
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
04 09 2026 14:37:56
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
03 09 2026 3:53:59
Цель урока: формировать знания о составных компонентах биологического сообщества, об особенностях трофической структуры сообщества, о пищевых связях, которые отображают путь круговорота веществ, формировать понятия пищевая цепь, пищевая сеть....
02 09 2026 22:39:11
Предлагается разработка урока по теме «Рыбы – водные позвоночные животные» с применением элементов технологии ТРИЗ – теории решения изобретательских задач. Учащиеся учатся работать с текстом, решать биологические задачи, находя в них проблему, противоречие, выдвигая свои гипотезы для решения данной проблемы.
...
01 09 2026 15:59:23
Конкурс позволяет закрепить, углубить знания учащихся, а также активизировать познавательную деятельность. Значительна роль данного конкурса для экологического обучения и привития экологической культуры, чувства сопереживания, гуманности к окружающим, в том числе птицам.
...
31 08 2026 11:31:58
Биологический турнир для учащихся 7-х классов разработан по программе И.Н. Пономаревой. Мероприятие можно проводить в качестве обобщающего урока после изучения класса млекопитающих либо в качестве внеклассного мероприятия по предмету в предметную неделю....
30 08 2026 0:47:41
Дополнительный иллюстративный, аудио- и видеоматериал на уроках биологии. Использование информационных технологий, т.к. только они способны сочетать разные виды подачи информации и дают возможность познакомиться вместе с детьми с миром, таким далеким от нас....
29 08 2026 1:58:18
Проведение устных журналов, где учащимся приходится самим готовить материал, презентации к нему, составлять и решать задачи, отстаивать свою точку зрения – это один из возможных вариантов активизации деятельности учащихся. Данный журнал может быть использован на уроках географии, биологии, истории или как звено в цепочке внеурочных мероприятиях, посвященных истории развития знаний о селекции растений и великих селекционерах....
28 08 2026 19:16:27
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
